ارزیابی توالی نوکلئوتیدی و پروتئینی آنزیم‌های سیتو‌کرمP450 در قارچ بیمارگر حشرات Beauveria bassiana

محورهای موضوعی : حشره شناسی و سایر بندپایان

مریم راشکی ¹ (گروه تنوع زیستی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم، تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته،)
مجتبی مرتضوی ² ()

تاریخ دریافت : 1397/08/08 تاریخ پذیرش : 1398/03/13 تاریخ انتشار : 1398/09/01

کلید واژه: gene, Motif, ژن, ناحیة حفاظت شده, Cytochrome P450, واژه‌‌های کلیدی: روابط فیلوژنتیکی, سیتو‌کرمP450, Keywords: Phylogenetic relationships,

چکیده مقاله :

توالی نوکلئوتیدی و پروتئینی و روابط فیلوژنتیکی بین ژن های کد کنندة هفت آنزیم سیتو‌کرمP450 متعلق به قارچ بیمارگر حشرات Beauveria bassiana جدایة ATCC90517 موجود در بانک ژن مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج BLASTN، بیشترین میزان شباهت هفت توالی مورد بررسی با ژن ‌های B. bassiana جدایة ARSEF (84-100درصد) و سپس قارچ‌ های Cordyceps militaris و Isaria fumosorosea (76-89 درصد) مشاهده شد که مطابق نتایج BLASTP بود. محاسبة میزان درصد شباهت توالی‌ ها با یکدیگر با استفاده از برنامه SIAS نشان داد که تنها توالی اسید‌آمینه‌ پروتئین‌ های مربوط به دو ژن CYP52X1 وCYP52G11 بالای 47 درصد شباهت نشان دادند که در یک خانواده (CYP52) قرار گرفتند توالی های مرتبط با خانواده‌های مختلف شباهت کمتر از 44 درصد داشتند. درخت ‌های فیلوژنتیکی رسم شده با استفاده از نرم‌افزار IQ-tree v.1.6بر مبنای نوکلئوتید و اسید آمینه نشان دادند که CYP53A26 و CYP617N1 با بیشترین میزان شباهت به یکدیگر در یک گروه جداگانه قرار گرفتند. سایر ژن‌ های P450 نیز با هم در یک گروه بودند. تعیین ویژگی‌ های پروتئینی و نواحی حفاظت شده در هفت آنزیم سیتوکرم P450 در قارچ B. bassiana به دلیل نقش آن‌ ها در اتصال به آهن بسیار مهم و ضروری است. حضور اسید آمینه‌ های متنوع با خصوصیات مختلف در نواحی حفاظت شده توانسته دامنة میزبانی این قارچ را در کنترل حشرات آفت افزایش دهد.

چکیده انگلیسی:

The nucleotide and protein sequences and phylogenetic relationships between the genes encoding seven cytochrome P450 enzymes for the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana strain ATCC90517 existed in the gene bank were assessed. Based on BLASTN results, the highest identity of the seven sequences was observed with the genes of B. bassiana strain ARSEF (84-100%) and then the fungi Cordyceps militaris and Isaria fumosorosea (76-89%), which was according to the BLASTP results. Calculating the percentage of sequence identity with each other using the SIAS program showed that only the amino acid sequences related to CYP52X1 and CYP52G11 genes had more than 47% identity and put in the same family (CYP52). Sequences associated with different families had identity less than 44%. The phylogenetic trees plotted using software IQ-tree v.1.6 based on the nucleotide and amino acid showed that CYP53A26 and CYP617N1 were most closely matched to each otherand put in a separate group. Other P450 genes were also in the same group. Determination of the protein characteristics and motifs of seven enzymes of cytochrome P450 in the fungus B. bassiana is very important and necessary due to their role in iron binding. The presence of various amino acids with different properties in the motifs has been able to increase the host range of this fungus in controlling pest insects.